Systemmessige utfordringer ved småkraft -systemkrav Rune Kristian Mork Avdeling for systemoperatørtjenester Statnett SF 1
Innhold 1. Forskrift om systemansvaret 14 2. Ansvarsområder 3. Planer om småkraft i Norge 4. Fremtidens produksjonssammensetning 5. Relevante krav for småkraftanlegg - i regional- og sentralnettet - i distribusjonsnettet 2
Forskrift om systemansvaret 14 (i kraft 17. Mai 2007) Konsesjonær skal informere systemansvarlig om planer for nye anlegg eller endring av egne anlegg tilknyttet regional- og sentralnettet, når andre konsesjonærer blir berørt av dette. Nye anlegg eller endringer kan ikke idriftsettes uten etter vedtak av systemansvarlig. Områdekonsesjonær skal informere systemansvarlig om planer for nye eller endringer i eksisterende produksjonsanlegg i eget distribusjonsnett når disse planene kan ha vesentlig betydning for driften og utnyttelsen av regional- og sentralnettet. Systemansvarlig kan fatte vedtak vedrørende anleggenes funksjonalitet. Systemansvarlig skal fatte vedtak om anleggenes funksjonalitet for å sikre en tilfredsstillende leveringskvalitet i kraftsystemet. 3
Ansvarsområder Forhold som har betydning for distribusjonsnettet Områdekonsesjonærs ansvar Leveringskvalitet Drifts-, person- og anleggsikkerhet Retningslinjer for tilknytning av småkraftverk i distribusjonsnettet Forhold som har betydning for regional- og sentralnettet Systemansvarliges ansvar Leveringskvalitet Drifts- og forsyningssikkerhet VtA 4
Potensial for små vannkraftverk 5 Kilde: NVE
6 Kilde: NVE
Stort potensial, men hva er realistisk? NVE: Potensial: 25 TWh/8300 MW (3000 timer) under 3 kr/kwh Realistisk med 5 TWh/1700MW i løpet av 10 år (hensyntatt konsesjonsbehandling, finansiering, miljøulemper og byggetid) Statnetts Nettutviklingsplan: Trendframskrivning 2015: 1 TWh/300MW 2025: 2 TWh/600 MW 1-2 TWh vil ha begrenset betydning for systemdriften, men de lokale og regionale innvirkningene kan bli betydelige. Fornybar Energi 2015: 5 TWh/1700MW 2025: 8 TWh/2700 MW 5-8 TWh vil ha vesentlig betydning for systemdriften, spesielt i kombinasjon med annen uregulert produksjon. I tillegg kommer de lokale og regionale utfordringene. 7
Produksjonsbildet i 2015? MW Produksjonskostnad 18000 12000 10000 6000 4000 Vannmagasinkraft Elvekraft Småkraft Vindkraft Eksport MW Produksjonskostnad Last Norge Import 10000 6000 4000 Vannmagasinkraft 12000 Last Norge Elvekraft Småkraft Vindkraft Eksport Import 8
Systemmessige utfordringer Nettkapasitet Regulerkraft Balanseansvar og avregning Nødvendig funksjonalitet: Frekvensregulering (primær) Kortslutningsytelse Reaktiv ytelse og spenningsregulering Stabilitet ved hendelser i nettet 9
Utgangspunkt Utnytte mulighetene som finnes Småkraft har mulighet til å bidra med nødvendig funksjonalitet Det skal tas hensyn til Reelt bidrag Tekniske muligheter Fysiske begrensninger Samfunnsøkonomisk effektivt 10
Småkraft i regional- og sentralnettet Dagens VtA omfatter kun vannkraftanlegg > 10 MVA Systemansvarlig skal fatte vedtak om alle vannkraftanlegg tilknyttet regional- og sentralnettet Vil bli hensyntatt i oppdatert versjon av VtA Kan være aktuelt å tilpasse krav til aggregatstørrelse Kravene må være fremtidsrettet Kravene skal kunne begrunnes Behov Effektiv utnyttelse Samfunnsøkonomisk rasjonelt 11
Relevante krav Frekvensregulering Transient og stasjonært Tilleggskostnaden kan være akseptabel for nye anlegg. For anlegg der vannveien begrenser reguleringsmulighetene kan redusert funksjonalitet eller forenklinger i reguleringsutstyret være en god løsning. Stabilitet og evne til å motstå feil i nettet Transient og stasjonært Forebygge kaskaderende utfall ved hendelser i nettet. Særlig viktig i områder med stor produksjon fra småkraft. Spenningsregulering/reaktiv kompensering Akseptable spenningsforhold 12
Småkraft i distribusjonsnettet Forhold i distribusjonsnettet er områdekonsesjonærs ansvar. Systemansvarlig vil legge til grunn at Retningslinjer for tilknytning av småkraft i distribusjonsnettet følges. Områdekonsesjonær skal vurdere om planlagt produksjonsmengde kan ha vesentlig betydning for drift og utnyttelse av regional- og sentralnett. Produksjonsmengde Endret leveringskvalitet Systemansvarlig vurderer behov for funksjonalitet i produksjonsenhetene Nytte for regional- og sentralnettet Behov og nytte i distribusjonsnettet er forhold mellom konsesjonær og produsent. Systemansvarlig vil i tillegg vurdere om produksjonsanlegg i distribusjonsnettet generelt skal bidra med nødvendig funksjonalitet. Uavhengig av melding fra områdekonsesjonær 13
Relevante krav (sett fra systemansvarlig) Frekvensregulering Global parameter Nødvendig funksjonalitet ved storskala utbygging av ny fornybar energi Stabilitet og evne til å motstå feil Forebygge kaskaderende utfall ved hendelser i regional- og sentralnettet. Særlig viktig i områder med stor produksjon fra småkraft. Reaktiv kompensering Unngå systematisk uttak av reaktiv effekt fra regional- og sentralnettet. For eksempel hvis det er benyttet mange asynkronmaskiner. 14
Oppsummering Konsekvenser i distribusjonsnettet som følge av småkraft er områdekonsesjonærs ansvar. Retningslinjene bør ligge til grunn. Planer om småkraftanlegg i Norge tilsier at disse vil ha en vesentlig betydning for drift og utnyttelse av kraftsystemet. Systemansvarlig har en plikt til å fremskaffe nødvendig funksjonalitet på en samfunnsøkonomisk rasjonell måte for å ivareta en tilfredsstillende leveringskvalitet i regional- og sentralnettet. For småkraftanlegg kan det bli aktuelt å kreve følgende funksjonalitet: Frekvensregulering Stabilitet og FRT-egenskaper Spenningsregulering/reaktiv effekt 15